仪器分析期末试题及答案(终极版)

2．气相色谱分析（GC） ............................................................................................................... 2

2.1分配系数与分配比随各参数的改变情况： ..................................................................... 2 2.2让色谱峰变窄的因素： ..................................................................................................... 3 2.3理论塔板数求算公式、最短柱长求算公式、相对保留值 ............................................. 4 2.4分配比及分离度的求算 ..................................................................................................... 6 2.5浓度型检测器灵敏度求算（用流量mL/min、峰面积mV·min、进样量mg ） ........ 6 2.6用速率方程的ABC求最佳流速和最小塔板高度 ........................................................... 7 2.7求未知峰保留指数（用未知峰及两已知峰的调整保留时间） ..................................... 8 2.8知所有组分的峰面积及校正因子，求各组分质量分数 ................................................. 9 2.9知部分组分及内标物的峰面积及响应值，知试样及内标物加入质量，求指定组分的质量分数 ................................................................................................................................. 10 2.10知所有组分的峰高、半峰宽及校正因子，求各组分质量分数 ................................. 11 2.11以某一组分为标准，知各组分的峰高及质量，求各组分的峰高校正因子 ............. 12

2.12气相色谱分析基本原理 ................................................................................................. 12 2.13气相色谱仪基本设备 ..................................................................................................... 12 2.14为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标 ................................................. 13 2.15能否根据理论塔板数来判断分离的可能性 ................................................................. 13 2.16试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择 ........................................ 13 2.17试述―相似相溶‖原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。 ...................... 13 2.18对担体和固定液的要求分别是什么 ............................................................................. 14

2.19有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围? .............................. 14

2.20习题与答案 ..................................................................................................................... 15 3.高效液相色谱分析（HPLC） ................................................................................................... 17

3.1在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? ....................... 17 3.2何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？ ................................................... 17 3.3何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？ ........................................................... 18 3.4何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？ ................................... 18 3.5高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？ ................................... 18

3.6习题与答案 ....................................................................................................................... 18 4. 电位分析法 ................................................................................................................................ 21

4.1已知温度下，知装有标准溶液的电池电动势（标准溶液pH值已知），由电动势求电池溶液的pH ........................................................................................................................... 21 4.2标准加入法 ....................................................................................................................... 21 4.3由电极的选择性系数求相对误差 ................................................................................... 22

4.4何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用 ....................................................... 23 4.5为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？ ............... 23 4.6为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？ ........................................... 23

4.7习题及答案 ....................................................................................................................... 23

1

8.原子吸收光谱分析（AAS） ...................................................................................................... 26

8.1求检出限 ........................................................................................................................... 26 8.2标准加入法 ....................................................................................................................... 26 8.3锐线光源 ........................................................................................................................... 27 8.4原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？ ................................................................................................................................................ 27 8.5背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处 ....................... 27 8．6应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们的优缺点． ............................................................................................................. 27

8.7练习题及答案 ................................................................................................................... 28 9.紫外吸收光谱分析（UV） ........................................................................................................ 30

9.1何谓助色团及生色团？试举例说明 ............................................................................... 30 9.2在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点 ... 30 9.3紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处 ........................... 30

9.4练习题及答案 ................................................................................................................... 30

2．气相色谱分析（GC）

2.1分配系数与分配比随各参数的改变情况：

3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?

答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的

2

性质有关.

所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变 （2）固定相改变会引起分配系数改变 （3）流动相流速增加不会引起分配系数改变 （4）相比减少不会引起分配系数改变

4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?

答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.

故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小

分配系数K只和组分及两相性质有关，而柱温、柱压会影响性质（如气体组分在两相的溶解度与柱温柱压都有关），而柱长、流速、相比无法影响分配系数；；；分配比（容量因子、容量比）k等于分配系数除以相比，即能影响分配比的参数除了能影响分配系数的参数外，只有相比。（有一道选择题选分配系数与之有关的因素，不选温度和压强）

2.2让色谱峰变窄的因素：

7. 当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽 (2)保留时间缩短,峰形变窄 (3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄

课本P22有讨论到柱温的升高与保留时间及峰宽的关系，课本P19在讨论分离度与柱效的关系时提到增加柱长与保留时间及峰宽的关系等。 ,k值增大也对分离有利,但k值太大会延长分离时间

3

2.3理论塔板数求算公式、最短柱长求算公式、相对保留值

21.在一根3m长的色谱柱上，分离一样品，得如下的色谱图及数据：（1）用组分2计算色谱柱的理论塔板数；（2）求调整保留时间t’R1及t ’R2；（3）若需达到分辨率R=1.5，所需的最短柱长为几米？解：（1）从图中可以看出，tR2=17min, Y2=1min,所以；n = 16(-tR2/Y2)2 =16×172 = 4624(2) t’R1= tR1-tM=14-1=13mint’R2=tR2–tM= 17-1 = 16min(3) 相对保留值a = t‘R2/t‘R1=16/13=1.231根据公式：L=16R2[(1.231/(1.231-1)]2 Heff通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, 代入上式，得：L=102.2cm ?1m理论塔板数n=5.54(tR/Y1/2)2=16(tR/Y)2求有效塔板数及有效塔板高度用保留时间

另外一道求理论塔板数的题

4

20.在一根2 m长的色谱柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为1‘20―, 2?2‖及3‘1―；半峰宽为0.211cm, 0.291cm, 0.409cm，已知记录纸速为1200mm.h-1, 求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。解：三种组分保留值用记录纸上的距离表示时为：苯：（1+20/60）×[（1200/10）/60]=2.67cm甲苯：(2+2/60) ×2=4.07cm乙苯: (3+1/60) ×2=6.03cm故理论塔板数及塔板高度分别为：n苯?5.54(tR22.672)?5.54()?887.09Y1/20.211H苯?L/n?2/887.09?0.00225(m)?0.23cm甲苯和乙苯分别为：1083.7,0.18cm; 1204.2,0.17cm 注意前后两题求理论塔板数使用的分别为半峰宽和峰宽。 另外一道求最短柱长的题

22.分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？解：根据公式R?14L??1()Heff?得L=3.665m 分离度R=1.5代表完全分离；在这里展示的是求最短柱长公式的原形：以柱长、有效塔板高度及相对保留值求分离度R的公式。

5

2.4分配比及分离度的求算

25. 丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：组分空气丙烯(P)丁烯(B)保留时间/min0.53.54.8峰宽/min0.20.81.0计算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？解：（1）kB= t‘R(B)/tM=(4.8-0.5)/0.5=8.6(2) R = [tR(B)-tR(P)]×2/(YB+YP)=(4.8-3.5) ×２／(1.0+0.8)=1.44 2.5浓度型检测器灵敏度求算（用流量mL/min、峰面积mV·min、进样量mg ）

灵敏度求算公式在P44：Sc=qv,0A/m。 q-色谱出口流量mL/min A-峰面积mV·min m-进样量mg

Sc-灵敏度mV·mL/mg

6

23.已知记录仪的灵敏度为0.658mV.cm-1,记录纸速为2cm.min-1,载气流速F0=为68mL.min-1,进样量12℃时0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为3.84cm2.求该检测器的灵敏度。解：将c1=0.658mV.cm-1,c2=1/2min.cm-1,Fm=0.11mg代入下式：即得该检测器的灵敏度：0=68mL.min-1, Sc?c1c2F0A?171.82mV.mL.mL?1m本题用c1(mV/cm)与c2(min/cm)把A的单位(cm2)修正为mV·min

2.6用速率方程的ABC求最佳流速和最小塔板高度

26.某一气相色谱柱，速率方程中A, B, C的值分别为0.15cm, 0.36cm2.s-1和4.3 ×10-2s，计算最佳流速和最小塔板高度。解：uopt= (B/C)1/2 =(0.36/4.3 ×10-2)1/2=2.89cm.s-1Hmin= A + 2(BC)1/2 = 0.15 + 2 ×(0.36 ×4.3 ×10-2)1/2 = 0.40cm

7

2.7求未知峰保留指数（用未知峰及两已知峰的调整保留时间）

27.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下：组分空气辛烷壬烷未知峰tR/min０.６13.917.915.4求未知峰的保留指数。解：将有关数据代入公式得：I =[ (log14.8 –log13.3)/(log17.3-log13.3)+8] ×100=840.64公式是I=[(logXi－logXz)/(logX[z+1]－logXz) +z]×100 X-保留值（可用调整保留时间、调整保留体积） i-被测物；

z、z+1-有z及z+1个碳原子数的正构烷烃

8

2.8知所有组分的峰面积及校正因子，求各组分质量分数

29.测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积为：出峰次序空气34峰面积校正因子f0.84甲烷2140.74二氧化碳4.51.00乙烯2781.00乙烷771.05丙烯丙烷25047.31.281.36用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？解：根据公式：mmiwi?i?100%??100%m?mi?Aifi?100%?Aifiii?Af?214?0.74?4?4.5?1.00?4?278?1.00?4?77?1.05?4?250?1.28?47.3?1.36?2471.168 故：CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的质量分数分别为：wCH4=(214×0.74 ×4/2471.168 )×100%=25.63%wCO2 =(4.5 ×1.00 ×4/2471.168 )×100% =0.73%wC2H4=(278 ×4 ×1.00/2471.168) ×100% =45.00%wC2H6=(77 ×4 ×1.05/2471.168 )×100% =13.09%wC3H6= (250 ×1.28 /2471.168)×100%=12.95%wC3H8=(47.3 ×1.36/2471.68 )×100%=2.60% 空气为流动相，不是组分，所以在计算组分内某物质的质量分数时没被包括。

9

2.9知部分组分及内标物的峰面积及响应值，知试样及内标物加入质量，求指定组分的质量分数

30.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3?L进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S‘值如下表所示：甲酸乙酸环己酮丙酸峰面积1.4.872.613342.4响应值S’0.2610.5621.000.938求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。f解：根据公式：wii?AiA?msm?100%sfs及f'?1/s'求得各组分的校正因子分别为：3.831; 1.779; 1.00; 1.07代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：w甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71%w乙酸= (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55%w丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17% 10

2.10知所有组分的峰高、半峰宽及校正因子，求各组分质量分数

32.已知在混合酚试样中仅含有苯酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚四种组分，经乙酰化处理后，用液晶柱测得色谱图，图上各组分的峰高、半峰宽，以及已测的各组分的校正因子分别如下。求各组分百分含量。解：先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。根据公式A=hY1/2, 求得各组分峰面积分别为：124.16; 249.84; 254.22; 225.4

11

2.11以某一组分为标准，知各组分的峰高及质量，求各组分的峰高校正因子

31.在测定苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯的峰高校正因子时，称取的各组分的纯物质质量，以及在一定色谱条件下所得色谱图上各组分色谱峰的峰高分别如下：求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。苯甲苯乙苯邻二甲苯质量/g0.59670.54780.61200.6680峰高/mm180.184.445.249.0解：对甲苯：f甲苯＝(hs/hi) ×(mi/ms)=180.1 ×0.5478/(84.4 ×0.5967)=1.9590同理得：乙苯：4.087; 邻二甲苯：4.115 2.12气相色谱分析基本原理

1．简要说明气相色谱分析的基本原理

答：借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

2.13气相色谱仪基本设备

2．气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?

答：气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．

气相色谱仪具有一个让载气连续运行的管路密闭的气路系统． 进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．

12

2.14为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标

8．为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?

答：分离度同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素和动力学因素，将实现分离的可能性和现实性结合起来。

2.15能否根据理论塔板数来判断分离的可能性

9．能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?

答：不能，有效塔板数仅表示柱效能的高低，柱分离能力发挥程度的标志，而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。

2.16试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择

5.试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择.

解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。

（1）选择流动相最佳流速。

（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。 （3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。

（4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。

（5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大）

（6）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.1～5uL,气体试样0.1～10mL. （7）气化温度：气化温度要高于柱温30～70℃。

2.17试述“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。

13.试述―相似相溶‖原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。

解：样品混合物能否在色谱上实现分离，主要取决于组分与两相亲和力的差别，及固定液的性质。组分与固定液性质越相近，分子间相互作用力越强。根据此规律： (1)分离非极性物质一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱，沸点低的先出峰，沸点高的后出峰。

(2)分离极性物质，选用极性固定液，这时试样中各组分主要按极性顺序分离，极性小的先流出色谱柱，极性大的后流出色谱柱。

(3)分离非极性和极性混合物时，一般选用极性固定液，这时非极性组分先出峰，极性组分(或易被极化的组分)后出峰。

13

(4)对于能形成氢键的试样、如醉、酚、胺和水等的分离。一般选择极性的或是氢键型的固定液，这时试样中各组分按与固定液分子间形成氢键的能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。

(5)对于复杂的难分离的物质可以用两种或两种以上的混合固定液。

以上讨论的仅是对固定液的大致的选择原则，应用时有一定的局限性。事实上在色谱柱中的作用是较复杂的，因此固定液酌选择应主要靠实践。

2.18对担体和固定液的要求分别是什么

11.对担体和固定液的要求分别是什么? 答:对担体的要求;

(1)表面化学惰性,即表面没有吸附性或吸附性很弱,更不能与被测物质起化学反应. (2)多孔性,即表面积大,使固定液与试样的接触面积较大. (3)热稳定性高,有一定的机械强度,不易破碎.

(4)对担体粒度的要求,要均匀、细小，从而有利于提高柱效。但粒度过小，会使柱压降低，对操作不利。一般选择40-60目，60-80目及80-100目等。

对固定液的要求:

(1)挥发性小,在操作条件下有较低的蒸气压,以避免流失

(2)热稳定性好,在操作条件下不发生分解,同时在操作温度下为液体.

(3)对试样各组分有适当的溶解能力,否则,样品容易被载气带走而起不到分配作用. (4)具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力. (5)化学稳定性好,不与被测物质起化学反应. 担体的表面积越大,固定液的含量可以越高.

2.19有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围?

1．外标法 外标法是色谱定量分析中较简易的方法．该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。使浓度与待测组份相近。然后取固定量的上述溶液进行色谱分析．得到标准样品的对应色谱团，以峰高或峰面积对浓度作图．这些数据应是个通过原点的直线．分析样品时，在上述完全相同的色谱条件下，取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后．由标谁曲线即可查出其百分含量． 此法的优点是操作简单，因而适用于工厂控制分析和自动分析；但结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性．

2．内标法 当只需测定试样中某几个组份．或试样中所有组份不可能全部出峰时，可采用内标法．具体做法是：准确称取样品，加入一定量某种纯物质作为内标物，然后进行色谱分析．根据被测物和内标物在色谱图上相应的峰面积(或峰高）)和相对校正因子．求出某组分的含量．

内标法是通过测量内标物与欲测组份的峰面积的相对值来进行计算的，因而可以在—定程度上消除操作条件等的变化所引起的误差．

内标法的要求是：内标物必须是待测试样中不存在的；内标峰应与试样峰分开，并尽量接近欲分析的组份．

内标法的缺点是在试样中增加了一个内标物，常常会对分离造成一定的困难。

3．归一化法 归一化法是把试样中所有组份的含量之和按100％计算，以它们相应的色谱峰面积或峰高为定量参数．通过下列公式计算各组份含量：

14

Ah isisi innAh

isis

i?1i?1

由上述计算公式可见，使用这种方法的条件是：经过色谱分离后、样品中所有的组份都要能产生可测量的色谱峰． ·

该法的主要优点是：简便、准确；操作条件(如进样量，流速等)变化时，对分析结果影响较小．这种方法常用于常量分析，尤其适合于进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品．

m%?Af?100%orm%?hf?100%?Af?hf2.20习题与答案

一．选择题

1. A 2. D 3. A 4. A 5. D 6、D 7 C 8 A 9 B 10 D 11B 12 D 13B 14D 15D 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积

3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？ ( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种 ( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器

5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？ ( ) A H2 B He C Ar D N2

6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中（ ）的差别。 A. 沸点差， B. 温度差， C. 吸光度， D. 分配系数。 7、选择固定液时，一般根据（ ）原则。

A. 沸点高低， B. 熔点高低， C. 相似相溶， D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的（ ）。

A. 调整保留值之比，B. 死时间之比， C. 保留时间之比， D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时（ ）要求进样量特别准确。 A.内标法；B.外标法；C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了（ ）。

A.分离度； B. 分配系数； C．保留值； D．柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中，属于质量型检测器的是（ ） A．热导池和氢焰离子化检测器； B．火焰光度和氢焰离子化检测器；

15

C．热导池和电子捕获检测器； D．火焰光度和电子捕获检测器。

12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（ ） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（ ）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（ ）

A.样品中沸点最高组分的沸点，B.样品中各组分沸点的平均值。C.固定液的沸点。D.固定液的最高使用温度

15、分配系数与下列哪些因素有关（ ）

A.与温度有关；B.与柱压有关；C.与气、液相体积有关；D.与组分、固定液的热力学性质有关。 二、填空题

1.在一定温度下, 采用非极性固定液，用气-液色谱分离同系物有机化合物, ____________先流出色谱柱, _________后流出色谱柱。

2.气相色谱定量分析中对归一化法要求的最主要的条件是_________________ ____________________________________________。

3.气相色谱分析中, 分离非极性物质, 一般选用_________________固定液, 试样中各组分按________________分离, _____________的组分先流出色谱柱, ______________的组分后流出色谱柱。

4.在一定的测量温度下,采用非极性固定液的气相色谱法分离有机化合物, _______________先流出色谱柱, _______________后流出色谱柱。

5.气相色谱分析中, 分离极性物质, 一般选用______________固定液, 试样中各组分按__________________分离, __________________的组分先流出色谱柱, ____________的组分后流出色谱柱。

6、在气相色谱中，常以 和 来评价色谱柱效能，有时也用 、 表示柱效能。

7、在线速度较低时，_____________项是引起色谱峰扩展的主要因素，此时宜采用相对分子量_______的气体作载气，以提高柱效。

8、在一定的温度和压力下，组分在固定相和流动相之间的分配达到的平衡，随柱温柱压变化，而与固定相及流动相体积无关的是________________________。如果既随柱温、柱压变化、又随固定相和流动相的体积而变化，则是___________________________。 9、描述色谱柱效能的指标是___________，柱的总分离效能指标是__________。 10、气相色谱的浓度型检测器有 ， ；质量型检测器有 ， ；其中TCD使用 气体时灵敏度较高；FID对_________ 的测定灵敏度较高；ECD

只对 有响应。 三．判断题

1．组分的分配系数越大，表示其保留时间越长。 （ ） 2．速率理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。 （ ） 3．在载气流速比较高时，分子扩散成为影响柱效的主要因素。 （ ）

4．分析混合烷烃试样时，可选择极性固定相，按沸点大小顺序出峰。 （ ） 5．在色谱分离过程中，单位柱长内，组分在两相向的分配次数越多，分离效果越好。（ ） 6．根据速率理论，毛细管色谱高柱效的原因之一是由于涡流扩散项A = 0。 （ ）

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7．采用色谱归一化法定量的前提条件是试样中所有组分全部出峰。 （ ） 8．色谱外标法的准确性较高，但前提是仪器稳定性高和操作重复性好。 （ ） 9．毛细管气相色谱分离复杂试样时，通常采用程序升温的方法来改善分离效果。（ ） 10．毛细管色谱的色谱柱前需要采取分流装置是由于毛细管色谱柱对试样负载量很小；柱后采用“尾吹”装置是由于柱后流出物的流速太慢。 （ ） 答案 一．选择题：

1. A 2. D 3. A 4. A 5. D 6、D 7 C 8 A 9 B 10 D 11B 12 D 13B 14D 15D 二．填空题

1.低碳数的有机化合物； 高碳数的有机化合物。

2.试样中所有组分都要在一定时间内分离流出色谱柱，且在检测器中产生信号。 3.非极性； 沸点的高低； 沸点低； 沸点高。 4.低沸点的有机化合物； 高沸点的有机化合物。 5.极性； 极性的大小； 极性小； 极性大。

6、理论塔板数（n）,理论塔板高度(H) ，单位柱长(m) ，有效塔板理论数(n有效) 7. 分子扩散，大 8. 分配系数，容量因子 9. 理论塔板数，分离度

10. TCD，ECD；FID，FPD；氢气或者氦气；大多有机物；有电负性的物质。 三．判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

3.高效液相色谱分析（HPLC）

3.1在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么?

3．在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 答：液相色谱中提高柱效的途径主要有：

（1）提高柱内填料装填的均匀性； （2）改进固定相：

（3）粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相; （4）适当提高柱温

其中，减小粒度是最有效的途径。

3.2何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？

5．何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？

答：在色谱法中，流动相的极性小于固定液的极性，称为正相色谱；在色谱法中，流动相的极性大于固定液的极性，称为反相色谱。在应用上，正相色谱主要用于分离极性物质；反相色谱主要用于分离弱极性或非极性物质。

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3.3何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？

6．何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？

答：利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相。

优点：固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多；无固定相流失，增加了色谱柱的稳定性及寿命；可以键合不同的官能团，能灵活地改变选择性，可应用与多种色谱类型及样品的分析；有利于梯度洗提，也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集。

3.4何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？

8．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？

答：在一个分析周期内，按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比，称为梯度洗提，是改进液相色谱分离的重要手段。

梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似，但是前者连续改变的是流动相的极性、pH或离子强度，而后者改变的温度。

程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段。

3.5高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？

9．高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？

答：在液相色谱中为了承受高压，常常采用停流进样与高压定量进样阀进样的方式．

3.6习题与答案

一、选择题

1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D 1．液相色谱适宜的分析对象是（ ）。

A 低沸点小分子有机化合物 B 高沸点大分子有机化合物 C 所有有机化合物 D 所有化合物 2．在液相色谱中，梯度洗脱适用于分离（ ）。

A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的化合物 C 沸点相差大的试样 D 极性变化范围宽的试样 3吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用（ ）。

A 液一液色谱法 B 液一固色谱法 C 键合相色谱法 D 离子交换法 4．在液相色谱中，提高色谱柱柱效的最有效途径是（ ）。

A 减小填料粒度 B 适当升高柱温 C 降低流动相的流速 D 增大流动相的流速 5．液相色谱中通用型检测器是（ ）。

A 紫外吸收检测器 B 示差折光检测器 C 热导池检测器 D 荧光检测器 6．高压、高效、高速是现代液相色谱的特点，采用高压主要是由于（ ）。 A 可加快流速，缩短分析时间 B 高压可使分离效率显著提高

C 采用了细粒度固定相所致 D 采用了填充毛细管柱

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1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D

7．在液相色谱中，下列检测器可在获得色谱流出曲线的基础上，同时获得被分离组分的三维彩色图形的是（ ）。

A 光电二极管阵列检测器 B 示差折光检测器 C 荧光检测器 D 电化学检测器 8．液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是（ ）。

A 涡流扩散项 B 分子扩散项 C 传质扩散项 D 柱压效应 9．在液相色谱中，常用作固定相又可用作键合相基体的物质是（ ）。 A 分子筛 B 硅胶 C 氧化铝 D 活性炭

10．样品中各组分的出柱顺序与流动相的性质无关的色谱是（ ）。 A 离子交换色谱 B 环糊精色谱 C 亲和色谱 D 凝胶色谱 11．在液相色谱中，固体吸附剂适用于分离（ ）。

A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的颗粒 C 沸点相差大的试样 D 极性变换范围 12水在下述色谱中，洗脱能力最弱（作为底剂）的是（ ）。

A 正相色谱法 B 反相色谱法C 吸附色谱法 D 空间排斥色谱法 13．在下列方法中，组分的纵向扩散可忽略不计的是（ ）。

A 毛细管气相色谱法 B 高效液相色谱法 C 气相色谱法 D 超临界色谱法 14. 下列用于高效液相色谱的检测器，（ ）检测器不能使用梯度洗脱。

A、紫外检测器 B、荧光检测器 C、蒸发光散射检测器 D、示差折光检测器 15. 高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了（ ）

A、恒温箱 B、进样装置 C、程序升温 D、梯度淋洗装置 三、填空题

1．高效液相色谱中的 技术类似于气相色谱中的程序升温，不过前者连续改变的是流动相的 ，而不是温度。

2．在液－液分配色谱中，对于亲水固定液采用 流动相，即流动相的极性 _______________固定相的极性称为正相分配色谱。

3．正相分配色谱适用于分离 化合物、极性 的先流出、极性 的后流出。

4．高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一，按其工作原理分为 和 两大类。

5．离子对色谱法是把 加人流动相中，被分析样品离子与 生成中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的 ，使 增加，从而改善分离效果。

6．高效液相色谱的发展趋势是减小 和 以提高柱效。

7．通过化学反应，将 键合到 表面，此固定相称为化学键合固定相。 8．在液相色谱中， 色谱特别适合于分离异构体， 洗脱方式适用于分

离极性变化范围宽的试样。 9．用凝胶为固定相，利用凝胶的 与被分离组分分子 间的相对大小关系，而分离、分析的色谱法，称为空间排阻（凝胶）色谱法。凝胶色谱的选择性只能通过选择合适的 来实现。

10．在正相色谱中，极性的 组分先出峰，极性的 组分后出峰。 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

1．利用离子交换剂作固定相的色谱法称为离子交换色谱法。 （ ） 2．高效液相色谱适用于大分子，热不稳定及生物试样的分析。 （ ） 3． 离子色谱中，在分析柱和检测器之间增加了一个“抑制柱”，以增加洗脱液本底电导（ ） 4．反相分配色谱适于非极性化合物的分离。 （ ） 5．高效液相色谱法采用梯度洗脱，是为了改变被测组分的保留值，提高分离度。（ ） 6．示差折光检测器是属于通用型检测器，适于梯度淋洗色谱。 （ ） 7．化学键合固定相具有良好的热稳定性，不易吸水，不易流失，可用梯度洗脱。（ ）

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8．液相色谱的流动相又称为淋洗液，改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效果。（ ）

9．高效液相色谱柱柱效高，凡是能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。（ ） 10．正相键合色谱的固定相为非（弱）极性固定相，反相色谱的固定相为极性固定相。 （ ） 答案

一、选择题

1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D 二、填空题

1．梯度洗脱；组成与极性 2．疏水性；小于 3．极性；小；大 4．恒流泵；恒压泵

5．离子对试剂；离子对试剂；溶解度；分配系数 6．填料粒度；柱径 7．固定液；载体 8．吸附；梯度

9．孔径；尺寸；固定相 10．小；大 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

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4. 电位分析法

4.1已知温度下，知装有标准溶液的电池电动势（标准溶液pH值已知），由电动势求电池溶液的pH

??当下述电池中的溶液是p?等于????的缓冲溶液时?在????时用毫伏计测得下列电池的电动势为?????V:玻璃电极│H+(a=x)‖饱和甘汞电极当缓冲溶液由三种未知溶液代替时,毫伏计读数如下: (a)0.312V; (b)0.088V; (c) -0.017V.试计算每种未知溶液的pH.解??根据公式?pHTest?pHStd?E?EStd2.303RT/F(a)pH = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75同理: (b) pH = 1.95(c) pH = 0.17V 4.2标准加入法

Cx=C△(10nE/S-1)-1 n是待测离子电荷数 C△=Vs*Cs/V0，（Vs--加入标准溶液体积；Cs--加入标准溶液的浓度；V0--原待测液的体积。）

△

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???用标准加入法测定离子浓度时??于???mL铜盐溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3)2后,电动势增加4mV,求铜的原来总浓度.解:已知:Cx?C?(102?E/0.059?1)?1?1?0.12?4/(0.059?1000)(10?1)?1100故:Cx= 2.73 ×10-3 mol.L-14.3由电极的选择性系数求相对误差

???设溶液中pBr= 3, pCl=1. 如用溴离子选择性电极测定Br-离子活度,将产生多大误差?已知电极的选择性系数KBr-, Cl-=6×10-3.n/naj解:已知ij相对误差%?Ki,j?ai?100%将有关已知条件代入上式得:E% = 6×10-3 ×10-1/10-3 ×100=60%利用同一公式，由指定相对误差求pH（H+为影响测量的杂质）。???某钠电极?其选择性系数KNa+,H+=30. 如用此电极测定pNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的pH必须大于多少?解?????×aH+/10-3 < ????aH+< 10-6故: pH > 6

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4.4何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用

2．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用

答：指示电极：用来指示溶液中离子活度变化的电极，其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化，在一定的测量条件下，当溶液中离子活度一定时，指示电极的电极电位为常数。例如测定溶液pH时，可以使用玻璃电极作为指示电极，玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系，可以指示溶液酸度的变化。

参比电极：在进行电位测定时，是通过测定原电池电动势来进行的，电动势的变化要体现指示电极电位的变化，因此需要采用一个电极电位恒定，不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准，这样的电极就称为参比电极。例如，测定溶液pH时，通常用饱和甘汞电极作为参比电极。

4.5为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？

4．为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？ 答：离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体，内参比溶液，内参比电极组成，其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。其核心部分为敏感膜，它主要对欲测离子有响应，而对其它离子则无响应或响应很小，因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。

4.6为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？

6．为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？ 答：直接电位法是通过测量零电流条件下原电池的电动势，根据能斯特方程式来确定待测物质含量的分析方法。而电位滴定法是以测量电位的变化为基础的，因此，在电位滴定法中溶液组成的变化、温度的微小波动、电位测量的准确度等对测量影响较小。

4.7习题及答案

一、选择题

1C、2D、3A、4D、5B、6A、7D、8B、9C、10D、11A、12D、13B、14C 1．下列参量中，不属于电分析化学方法所测量的是 ( ) A 电动势 B 电流 C 电容 D 电量 2．列方法中不属于电化学分析方法的是 ( )

A 电位分析法 B 伏安法 C 库仑分析法 D 电子能谱 3．分电解池阴极和阳极的根据是 ( )

A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度 4．H玻璃电极膜电位的产生是由于 ( ) A 离子透过玻璃膜 B 电子的得失

C 离子得到电子 D 溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换 5．璃电极IUPAC分类法中应属于 ( )

A 单晶膜电极 B 非晶体膜电极 C 多晶膜电极 D 硬质电极

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1C、2D、3A、4D、5B、6A、7D、8B、9C、10D、11A、12D、13B、14C 6．测定溶液pH时，所用的参比电极是： ( )

A 饱和甘汞电极 B 银-氯化银电极 C 玻璃电极 D 铂电极

7．璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24小时以上，其目的是： ( ) A 清除不对称电位 B 清除液接电位 C 清洗电极 D 使不对称电位处于稳定 8．体膜离子选择电极的灵敏度取决于 ( )

A 响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 行营离子的活度系数 D 晶体膜的厚度

9．氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时，主要的干扰离子是 ( )

A Cl- B Br- C OH- D NO3-

10．实验测定溶液pH值时，都是用标准缓冲溶液来校正电极，其目的是消除何种的影响。 ( )

A 不对称电位 B 液接电位 C 温度 D不对称电位和液接电位 11．pH玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( )

+

A内外玻璃膜表面特性不同 B 内外溶液中H 浓度不同

+

C 内外溶液的 H 活度系数不同 D 内外参比电极不一样

12．用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液的要求为 ( ) A体积要大，其浓度要高 B 体积要小，其浓度要低 C 体积要大，其浓度要低 D 体积要小，其浓度要高 13．离子选择电极的电位选择性系数可用于 ( ) A估计电极的检测限 B 估计共存离子的干扰程度 C 校正方法误差 D 计算电极的响应斜率

14．在电位滴定中，以 E/V－V（E为电位，V 为滴定剂体积）作图绘制滴定曲线, 滴定终点为： ( )

A曲线的最大斜率（最正值）点 B 曲线的最小斜率（最负值）点 C 曲线的斜率为零时的点 D E /V 为零时的点 二、填空题 1．正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为______, 它没有_______性和______性, 而渗透膜, 只能让某种离子通过, 造成相界面上电荷分布不均, 产生双电层，形成______电位。

-2．用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F浓度时, 对较复杂的试液需要加入____________试剂, 其目的有第一________；第二_________；第三___________。

3．用直读法测定试液的pH值, 其操作定义可用式_____________________来表示。用pH玻璃电极测定酸度时, 测定强酸溶液时, 测得的pH比实际数值_______, 这种现象称为 ________。测定强碱时, 测得的pH值比实际数值______, 这种现象称为__________。 4．由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中________是电荷的传递者, ________是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是________________, 内参比电极由_____________________组成。

5．在电化学分析方法中, 由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为______；测量电流随电压变化的是_____,其中若使用_______电极的则称为______； 测量电阻的方法称为__________；测量电量的方法称为_________。

6．电位法测量常以____________________作为电池的电解质溶液, 浸入两个电极, 一个是指示电极, 另一个是参比电极, 在零电流条件下, 测量所组成的原电池______________。 7．离子选择电极的选择性系数表明_______离子选择电极抗______离子干扰的能力。系数越小表明_______________________________________________。

8．离子选择电极用标准加入法进行定量分析时, 对加入的标准溶液要求体积要________，浓度要_____，目的是____________。 三、判断题

1、2、3、4?、5?、6?、7?、8、9、10?、

1．晶体膜电极具有很高的选择性，这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。

24

（ ）

2．玻璃膜电极使用前必须浸泡24 h，在玻璃表面形成能进行H十离子交换的水化膜，故所有膜电极使用前都必须浸泡较长时间。 （ ）

3．离子选择电极的电位与待测离子活度成线形关系。 （ ）

4．改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。 （ ） 5．Kij称为电极的选择性系数，通常Kij<<1，Kij值越小，表明电极的选择性越高。（ ） 6．离子选择性电极的选择性系数在严格意义上来说不是一个常数，仅能用来评价电极的选择性并估算干扰离子产生的误差大小。 （ ）

7．待测离子的电荷数越大，测定灵敏度也越低，产生的误差越大，故电位法多用于低价离子测定。 （ ）

8．用总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）保持溶液的离子强度相对稳定，故在所有电位测定方法中都必须加人TISAB。 （ ）

9．测定溶液的pH通常采用比较的方法，原因是由于缺乏标准的pH溶液。 （ ） 10．标准加人法中，所加人的标准溶液的体积要小，浓度相对要大。 （ ） 答案： 一、选择题

1C、2D、3A、4D、5B、6A、7D、8B、9C、10D、11A、12D、13B、14C 二、填空题

1．扩散电位； 强制； 选择； 膜（Donnan）。 2．总离子强度调节剂（TISAB）；

维持试样与标准试液有恒定的离子活度；

＋－

使试液在离子选择电极适合的pH范围内，避免H或OH干扰；

使被测离子释放成为可检测的游离离子。 3．； 偏高； 酸差； 偏低； 碱差或钠差。

－3＋

4．F；La； Ag|AgCl；0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液。

5．电位分析法； 伏安法；滴汞；极谱法； 电导分析法；库仑分析法。 6．待测试液；电动势 。

7．A；B；抗干扰的能力越强。 8．小；高；减小稀释效应。 三、判断题

1、2、3、4?、5?、6?、7?、8、9、10?、

25

8.原子吸收光谱分析（AAS）

8.1求检出限

12.用波长为213.8nm,质量浓度为0.010?g.mL-1的锌标准溶液和空白溶液交替连续测定10次,用记录仪记录的格数如下.计算该原子吸收分光光度计测定锌元素的检出限.序号记录仪格数序号记录仪格数113.5614.0213.0714.0314.8814.8414.8914.0514.51014.2解:求出噪声的标准偏差为?=0.597, 吸光度的平均值为14.16,代入检测限的表达式得:C×3?/A=0.010 ×0.597/14.16= 0.0013?g.mL-1 课本P263：

C为待测液的质量浓度（μg/mL）或质量分数（μg/g），求绝对检出限时C用质量m代替。 A为多次待测试液吸光度的平均值。 σ为噪声的标准偏差。

8.2标准加入法

原子吸收法中Aa = KaCa，由相同浓度两溶液的Aa/Ab，得Ka/Kb，即可由测得ab两液的峰面积比求得ab浓度比。

15.用原子吸收法测锑,用铅作内标.取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13μg.mL-1的铅溶液并稀释至10.0mL,测得ASb/APb= 0.808. 另取相同浓度的锑和铅溶液,ASb/APb= 1.31, 计算未知液中锑的质量浓度.

解:设试液中锑浓度为Cx 由于:ASb = KSbCSb APb =KPbCPb 故: KSb/KPb =1.31

(KSb×5 × Cx/10)/(KPb × 2 × 4.13/10)

26

= 1.31×（5 × Cx/10)/( 2 × 4.13/10) =0.808

Cx = 1.02μg.mL-1

8.3锐线光源

2．何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？

答：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。

8.4原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？

5．原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？为什么？

答:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.

8.5背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处

8．背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处．

答：基体效应是指试样在转移、蒸发过程中任何物理因素的变化对测定的干扰效应。背景吸收主要指基体元素和盐分的粒子对光的吸收或散射，而基体效应则主要是由于这些成分在火焰中蒸发或离解时需要消耗大量的热量而影响原子化效率，以及试液的黏度、表面张力、雾化效率等因素的影响。

8．6应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们的优缺点．

解：在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下，当采用锐线光源时，溶液的吸光度与待测元素浓度成正比关系，这就是原子吸收光谱定量分析的依据。 常用两种方法进行定量分析：

（１）标准曲线法：该方法简便、快速，但仅适用于组成简单的试样。

（２）标准加入法：本方法适用于试样的确切组分未知的情况。不适合于曲线斜率过小的情况。

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8.7练习题及答案

一、选择题

1. 空心阴极灯的主要操作参数是 ( )

A 灯电流 B 灯电压 C 阴极温度 D 内充气体的压力

2. 在原子吸收测量中，遇到了光源发射线强度很高，测量噪音很小，但吸收值很低，难以读数的情况下，采取了下列一些措施，指出下列哪种措施对改善该种情况是不适当的 ( )

A 改变灯电流 B 调节燃烧器高度 C 扩展读数标尺 D 增加狭缝宽度 3.原子吸收分析对光源进行调制, 主要是为了消除 ( )

A 光源透射光的干扰 B 原子化器火焰的干扰 C 背景干扰 D 物理干扰

4. 影响原子吸收线宽度的最主要因素是 ( )

A 自然宽度 B 赫鲁兹马克变宽 C 斯塔克变宽 D 多普勒变宽 5. 原子吸收法测定钙时, 加入EDTA是为了消除下述哪种物质的干扰? ( )

A 盐酸 B 磷酸 C 钠 D 镁

6. 空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是 ( )

A 阴极材料 B 阳极材料 C 内充气体 D 灯电流

7. 在原子吸收分析中，如怀疑存在化学干扰，例如采取下列一些补救措施，指出哪种措施不适当 ( )

A 加入释放剂 B 加入保护剂 C 提高火焰温度 D 改变光谱通带 8.在原子吸收法中, 能够导致谱线峰值产生位移和轮廓不对称的变宽应是 ( )

A 热变宽 B 压力变宽 C 自吸变宽 D 场致变宽

9. 在原子吸收光谱分析中，若组分较复杂且被测组分含量较低时，为了简便准确地进行分析，最好选择何种方法进行分析？ ( )

A 工作曲线法 B 内标法 C 标准加入法 D 间接测定法 10. 石墨炉原子化的升温程序如下： ( )

A 灰化、干燥、原子化和净化B 干燥、灰化、净化和原子化 C 干燥、灰化、原子化和净化D 灰化、干燥、净化和原子化

11. 原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量,通常需加入适量的钠盐, 这里钠盐被称为 ( )

A 释放剂 B 缓冲剂 C 消电离剂 D 保护剂 12. 空心阴极灯内充的气体是 ( )

A 大量的空气 B 大量的氖或氩等惰性气体 C 少量的空气 D 少量的氖或氩等惰性气体

13. 在火焰原子吸收光谱法中, 测定下述哪种元素需采用乙炔--氧化亚氮火焰 ( ) A

钠 B 钽 C 钾 D 镁

14. 在原子吸收光谱法分析中, 能使吸光度值增加而产生正误差的干扰因素是 ( )

A 物理干扰 B 化学干扰 C 电离干扰 D 背景干扰 15. 原子吸收分光光度计中常用的检测器是 ( )

A 光电池 B 光电管 C 光电倍增管 D 感光板 二、填空题

1．在原子吸收光谱中，为了测出待测元素的峰值吸收必须使用锐线光源，常用的是___________ 灯，符合上述要求。

2．空心阴极灯的阳极一般是 ____________, 而阴极材料则是__________________,管内通常充有 _________________。

3．在通常得原子吸收条件下，吸收线轮廓主要受__________和__________变宽得影响。 4．在原子吸收分光光度计中，为定量描述谱线的轮廓习惯上引入了两个物理量，即__________和__________。 5．原子化器的作用是将试样____________________，原子化的方法有____________________和____________________。

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6．在原子吸收法中，由于吸收线半宽度很窄，因此测量___________________有困难，所以采用测量___________________来代替。

7．火焰原子吸收法与分光光度法，其共同点都是利用 ______ 原理进行分析的方法，但二者有本质区别，前者是 _________ ，后者是 _________ ，所用的光源，前者是 _________，后者是 _________ 。

8．在原子吸收法中, 提高空心阴极灯的灯电流可增加 ，但若灯电流过大, 则 随之增大, 同时会使发射线_________________。

3-9．原子吸收法测定钙时，为了抑制 PO4的干扰，常加入的释放剂为 _______ ；测定镁时，

3+3+

为了抑制 Al的干扰，常加入的释放剂为 ______ ；测定钙和镁时，为了抑制Al的干扰，常加入保护剂 ________ 。 10．原子吸收分光光度计的氘灯背景校正器，可以扣除背景的影响，提高分析测定的灵敏度，其原因是 _____________________________________________。 三、判断题

1．原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。 （ ） 2．实现峰值吸收的条件之一是：发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。 （ ） 3．原子光谱理论上应是线光谱，原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。 （ ） 4．原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。 （ ） 5．在原子吸收光谱分析中，发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。 （ ） 6．空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。（ ） 7．火焰原子化器的作用是将离子态原子转变成原子态，原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。 （ ）

8．根据玻耳兹曼分布定律进行计算的结果表明，原子化过程时，所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。 （ ） 9．石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以试样用量少。 （ ） 10．贫燃火焰也称氧化焰，即助燃气过量。过量助燃气带走火焰中的热量，使火焰温度降低，适用于易电离的碱金属元素的测定。 （ ） 答案： 一、选择题

1A、2A、3B、4D、5B、6D、7D、8B、9C、10C、11C、12D、13B、14D、15C 二、填空题 1．空心阴极灯

2．钨棒、待测元素、低压惰性气体

3．多普勒（热变宽） 劳伦茨（压力或碰撞） 4．谱线半宽度 中心频率

5．蒸发并使待测元素转化为基态原子蒸气 火焰原子化法 非火焰原子化法 6．积分吸收 峰值吸收

7．吸收 原子吸收 分子吸收 锐线光源 连续光源 8．发光强度，自吸，变宽

3+2+

9．La Sr EDTA 8-羟基喹啉

10．氘灯的连续辐射可被产生背景的分子吸收，基态原子也吸收连续辐射，但其吸收度可忽略

三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

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9.紫外吸收光谱分析（UV）

9.1何谓助色团及生色团？试举例说明

3. 何谓助色团及生色团？试举例说明． 解：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm但是当分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用．

当在饱和碳氢化合物中引入含有π键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团．例如，CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区．

9.2在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点

5. 在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点？ 解：紫外吸收光谱提供的信息基本上是关于分子中生色团和助色团的信息，而不能提供整个分子的信息，即紫外光谱可以提供一些官能团的重要信息，所以只凭紫外光谱数据尚不能完全确定物质的分子结构，还必须与其它方法配合起来．

9.3紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处

10. 紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处？为什么？ 解：首先光源不同，紫外用氢灯或氘灯，而可见用钨灯，因为二者发出的光的波长范围不同． 从单色器来说，如果用棱镜做单色器，则紫外必须使用石英棱镜，可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用，而光栅则二者均可使用，这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故．

从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，而可见则玻璃、石英均可使用，原因同上。 从检测器来看，可见区一般使用氧化铯光电管，它适用的波长范围为625-1000nm，紫外用锑铯光电管，其波长范围为200-625nm.

9.4练习题及答案

一、选择题

1. 在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 ( ) A 消失 B 精细结构更明显 C 位移 D 分裂

2. 紫外光度分析中所用的比色杯是用（ ）材料制成的。

A 玻璃 B 盐片 C 石英 D 有机玻璃

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3. 下列化合物中，同时有，，跃迁的化合物是 ( ) A 一氯甲烷 B 丙酮 C 1,3-丁烯 D 甲醇

4. 许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收常常位于 200─400nm 之间，对这一光谱区应选用的光源为 ( ) A 氘灯或氢灯 B 能斯特灯 C 钨灯 D 空心阴极灯灯 5.助色团对谱带的影响是使谱带 ( ) A 波长变长 B 波长变短 C 波长不变 D 谱带蓝移

6.对化合物 CH3COCH=C(CH3)2的跃迁，当在下列溶剂中测定，谱带波长最短的是 ( )

A 环己烷 B 氯仿 C 甲醇 D 水

7.指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器？ ( ) A 热电偶 B 光电倍增管 C 光电池 D 光电管 8.紫外-可见吸收光谱主要决定于 ( )

A 分子的振动、转动能级的跃迁 B 分子的电子结构 C 原子的电子结构 D 原子的外层电子能级间跃迁 二、填空题

1. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同材料的容器，现有下面三种材料的容器，各适用的光区为：(1) 石英比色皿用于 ___________(2) 玻璃比色皿用于 ___________ 2. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同的光源，下面三种光源，各适用的光区为：(1) 钨灯用于 ___________(2) 氢灯用于 ___________

3. 紫外-可见分光光度测定的合理吸光范围应为 _______________ 。这是因为在该区间 _______ 。

4. 紫外－可见光分光光度计所用的光源是 __________ 和 ___________ 两种. 5. 在紫外-可见吸收光谱中, 一般电子能级跃迁类型为:

(1)______________跃迁, 对应________________光谱区 (2)______________跃迁, 对应________________光谱区 (3)______________跃迁, 对应________________光谱区 (4)______________跃迁, 对应________________光谱区 6.共轭二烯烃在己烷溶剂中

=219nm,改用乙醇作溶剂时λ

max

比219nm______, 原因

是该吸收是由_________跃迁引起,在乙醇中,该跃迁类型的激发态比基态的稳定性_______。 三、判断题

1．有机化合物在紫外一可见光区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。 （ ）

2．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。 （ ）

3．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析法。 （ ）

4．由共扼体系跃迁产生的吸收带称为K吸收带。 （ ）

5．紫外一可见吸收光谱是分子中电能能级变化产生的，振动能级和转动能级不发生变化。（ ）

6．极性溶剂一般使吸收带发生红移，使吸收带发生蓝移。 （ ） 7．在紫外光谱中，发色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（ ） 答案： 一、选择题

1C、2C、3B、4A、5A、6D、7A 8B 三、填空题

1.紫外区，可见区 2.可见区，紫外区

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3. 200－800nm，浓度测量的相对误差较小 4.氕灯，钨灯

****

5.1）. ?─>?, 真空紫外; 2）. n─>?, 远紫外; 3）. ?─>?, 紫外; 4）. n─>?, 近紫外, 可见.

*

6. 大，?─>?，大 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?

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